2.1.3 箱形基础
箱形基础形如箱子,由钢筋混凝土底板、顶板和纵、横向的内、外墙所组成(见图2.1.6)。箱形基础具有比筏板基础大得多的抗弯刚度,因此不致由于地基不均匀变形使上部结构产生较大的弯曲而造成开裂。当地基承载力比较低而上部结构荷载又很大时,可采用箱形基础。它比桩基础相对经济,与其他浅基础相比,箱形基础的材料消耗量大,施工要求比较高。近年来,我国新建的高层建筑中,不少采用箱形基础。
图2.1.6 箱形基础
1-内横墙;2底板;3外墙;4顶板;5柱;6内纵墙
1.箱形基础施工要点
(1)箱形基础基坑开挖。基坑开挖应验算边坡稳定性,并注意对基坑邻近建筑物的影响;基坑开挖如有地下水,应采用明沟排水或井点降水等方法,保持作业现场的干燥;基坑检验后应立即进行基础施工。
(2)基础施工时,基础底板、顶板及内外墙的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑可分次进行连续施工。对于厚度较大的箱形基础底板,为防止出现温度裂缝,一般应设置后浇带,带宽不小于800mm,后浇带的施工须待顶板浇捣后至少两周以上,使用比原来设计强度等级提高一级的混凝土,并加强养护。
(3)箱形基础施工完毕,应立即回填上,尽量缩短基坑暴露时间,同时做好排水工作以保证基坑内干燥,然后分层回填并夯实。
(4)冬季施工时,对原材料的加热、搅拌、运输、浇筑和养护等,应根据冬季施工方案施工;要注意检查外加剂掺量,水及骨料的加热温度,混凝土的搅拌时间、出机温度、入模温度;初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度,若低于规定温度时其强度不得小于4MPa。
2.箱形基础施工工艺流程
钢筋绑扎工艺流程:核对钢筋半成品→画钢筋位置线→绑扎基础钢筋(墙体、顶板钢筋)→预埋管线及铁件→垫好垫块及马凳铁→隐检。
(1)基础钢筋绑扎
①按照钢筋间距,从距模板端头、梁板边5cm起,用墨斗在混凝土垫层上弹出墨线。
②先铺底板下层钢筋,如设计没有要求,一般情况下先铺短向钢筋,再铺长向钢筋。
③钢筋绑扎时,靠近外围两行的相交点每点都绑扎,中间部分的相交点可相隔交错绑扎,双向受力的钢筋必须将钢筋交点全部绑扎。绑扎时采用八字扣或交错变换方向绑扎,保证钢筋不位移。
④底板如有基础梁,可预先分段绑扎骨架,然后安装就位,或根据梁位置线就地绑扎成型。
⑤基础底板采用双层钢筋时,绑完下层钢筋后,摆放钢筋马凳,间距以人踩不变形为准,一般为1m左右为宜。在马凳上摆放纵横两个方向的定位钢筋,钢筋上下次序与底板下层钢筋相反。
⑥钢筋绑扎完毕后,进行垫块的码放,间距1m为宜。厚度满足钢筋保护层要求。
⑦根据弹好的墙、柱位置线,将墙、柱伸入基础的插筋绑扎牢固,插入基础深度和甩出长度要符合设计及规范要求,同时用钢管或钢筋将钢筋上部固定,保证甩出钢筋位置的准确性。
(2)墙筋绑扎
①将预埋的插筋清理干净,调整钢筋位置使其保护层厚度符合规范要求。先绑2~4根竖筋,并画好横筋分档标志,然后在下部及齐腰处绑两根横筋定位,并画好竖筋分档标志。一般情况横筋在外,竖筋在里,所以先绑竖筋后绑横筋。
②墙筋为双向受力钢筋,所有钢筋交点都应绑扎,在竖筋搭接范围内,水平筋不少于三道。横竖筋搭接长度和搭接位置应符合设计和施工规范要求。
③双排钢筋之间应绑间距支撑和拉筋,以固定钢筋间距和保护层厚度。支撑或拉筋可用ϕ12mm和ϕ8mm钢筋制作,间距600mm左右,以保证双排钢筋之间的距离。
④各连接点的抗震构造钢筋及锚固长度,均应按设计要求进行绑扎。
(3)顶板钢筋绑扎
①清理模板上的杂物,用墨斗弹出钢筋间距。
②按设计要求,先摆放受力主筋,后放分布筋。绑扎板底钢筋一般用顺扣或八字扣,除外围两根筋的相交点全部绑扎外,其余各点可交错绑扎(双向板相交点须全部绑扎)。
③板底钢筋绑扎完毕后,及时进行水电管路的附设和各种埋件的预埋工作。
④水电预埋工作完成后,及时进行钢筋盖铁的绑扎工作。绑扎时要挂线绑扎,保证盖铁两端成行成线。盖铁钢筋相交点必须全部绑扎。
⑤钢筋绑扎完毕后,及时进行钢筋保护层垫块和盖铁马凳的安装工作。块垫厚度,如设计无要求,为15mm。钢筋的锚固长度按设计确定。
3.箱形基础模板工程
模板安装工艺流程:确定组装模板方案→搭设内外支撑→安装内外模板(安装顶板模板)→预检。
(1)底板模板安装
①底板模板安装按线就位,外侧用脚手管做支撑,支撑在基坑侧壁上,支撑点处垫短块木板。
②由于箱形基础底板与墙体分开施工,且一般具有防水要求,所以墙体施工缝一般留在距底板顶部30cm处,这样,墙体模板必须和底板模板同时安装一部分。这部分模板一般高度为600mm即可。采用吊模施工时,内侧模板底部用钢筋马凳支撑,内外侧模板用穿墙螺栓加以连接,再用斜撑与基坑侧壁撑牢。如底板中有基础梁,则全部采用吊模施工,梁与梁之间用钢管加以锁定。
(2)墙体模板安装
单块墙模板就位组拼安装施工要点:
①在安装模板前,按位置线安装门窗洞口模板,与墙体钢筋固定,并安装好预埋件或木砖等。
②安装模板宜采用墙两侧模板同时安装。第一步模板边安装锁定边插入穿墙或对拉螺栓和套管,并将两侧模对准墙线使之稳定,然后用方钢卡或碟形扣件与钩头螺栓固定于模板边肋上,调整两侧模的平直。
③用同样方法安装其他若干步模板到墙顶部,内钢楞外侧安装外钢楞,并将其用方钢卡或蝶形扣件与钩头螺栓和内钢楞固定,穿墙螺栓由内外钢楞中间插入,用螺母将蝶形扣件拧紧,使两侧模板成为一体。安装斜撑,调整模板垂直,合格后,与墙、柱、楼板模板连接。如图2.1.7所示。
图2.1.7 箱形基础墙体模板支模示意图
④钩头螺栓、穿墙螺栓、对接螺栓等连接件都要连接牢靠,松紧力度一致。
预拼装墙模板施工要点:
①检查墙模板安装位置的定位基准面墙线及墙模板编号,符合图纸后,安装门窗口等模板及预埋或木砖。
②将一侧预拼装墙模板按位置线吊装就位,安装斜撑或使工具型斜撑调整至模板与地面呈75°,使其稳定坐落于基准面上。
③以同样方法就位另一侧墙模板,使穿墙螺栓穿过模板并在螺栓杆端戴上扣件和螺母然后调整两块模板的位置,与此同时调整斜撑角度,合格后,固定斜撑,紧固全部穿墙螺栓的螺母。
④模板安装完毕后,全面检查扣件、螺栓、斜撑是否紧固、稳定,模板拼缝及下口是否严密。
(3)顶板模板安装工艺
①支架的支柱,可用早拆翼托支柱从边跨一侧开始,依次逐排安装,同时安装钢(木)楞及横拉模杆,其间距按模板设计的规定。一般情况下,支柱间距为80~120cm,钢(木)楞间距为60~120cm,根据板厚计算确定。需要装双层钢(木)楞时,上层钢(木)楞间距一般为49~60cm。顶板模板应考虑1/1000~3/1000的起拱量。
②支架搭设完毕后,要认真检查板下钢(木)楞与支柱连接及支架安装的牢固与稳定,根据给定的水平线,认真调节支模翼托的高度,将钢(木)楞找平。
③铺设竹胶板。板缝下必须设钢(木)楞,以防止板端部变形。
④平模铺设完毕后,用靠尺、塞尺和水平仪检查平整度与楼板底标高,并进行校正。
4.箱形基础混凝土工程
混凝土工艺流程:搅拌混凝土→混凝土运输→浇筑混凝土→混凝土养护。
(1)基础底板混凝土施工
①箱形基础底板一般较厚,混凝土方量一般也较大,因此,混凝土施工时,必须考虑混凝土散热的问题,防止出现混凝土温度裂缝。
②混凝土必须连续浇筑,一般不得留置施工缝,所以各种混凝土材料和设备必须保证供应。
③墙体施工缝处宜留置企口缝,或按设计要求留置(如止水带)。
④墙柱甩出钢筋必须用塑料套管加以保护,避免混凝土污染钢筋。
(2)墙体混凝土施工
①墙体浇筑混凝土前,在底部接槎处先浇筑5cm厚与墙体混凝土成分相同的减石子砂浆。用混凝土均匀入模,分层浇筑、振捣。混凝土下料点应分散布置,分层厚度一般控制在40cm左右。墙体连续进行浇筑,上下层混凝土之间时间间隔不得超过水泥的初凝时间,一般不超过2h。墙体混凝土的施工缝宜设在门洞过梁跨中1/3区段。当采用平模时可留在内纵横墙的交界处,墙应留垂直缝。接槎处应振捣密实。浇筑时随时清理落地灰。
②洞口浇筑时,使洞口两侧浇筑高度对称均匀,振捣棒距洞边30cm以上,宜从两侧同时振捣,防止洞口变形。大洞口下部模板应开口,并补充混凝土及振捣。
③振捣:插入式振捣器移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍,一般应小于50cm。门洞口两侧构造柱要振捣密实,不得漏振。每一振点的延续时间,以表面呈现浮浆和不再沉落为达到要求。避免碰撞钢筋、模板、预埋件、预埋管等,若发现有变形、移位,各有关工种相互配合进行处理。
④墙上口找平:混凝土浇筑振捣完毕,将上口甩出的钢筋加以整理,用木抹子按预定标高线,按比顶板底部高出20mm将混凝土表面找平。
(3)顶板混凝土施工
①浇筑顶板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚,用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣,厚板可用插入式振捣器顺浇筑方拉振捣,并用钢插尺检查混凝土厚度,振捣完毕后用杠尺及长抹子抹平,表面拉毛。
②浇筑完毕后及时用塑料布覆盖混凝土,并浇水养护。